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扩链剂对聚氨酯脲影响的实验 二乙基甲苯二胺

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-8-13 12:25:03
扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:聚脲材料一般是由高活性端氨基聚醚和多元胺扩链剂与多异氰酸酯反应制备而成,而氨基与NCO基团间的反应速度很快,使得聚脲难于成型加工。20世纪90年代初出现的反应喷涂成型技术使反应速度极快的聚脲体系得以发展和应用[1,2],研究的重点在于喷涂成型工艺和材料的力学性能,较少研究聚脲的结构与性能的关系。陈竹生报道了由溶液法合成芳香族聚脲,并研究了它们的结构与性能;Lin等用端氨基聚醚和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)合成了不含硬段的脂肪族聚脲,并研究了它们的表面电阻与结构的关系。

扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:不用氨基封端的聚醚多元醇合成的聚氨酯脲由于成本较低,具有很大的应用前景。迄今为止,已有大量对芳香族聚氨酯脲的结构与性能的报道[5~8]。Wang等研究了PEG/HMDI/EDA脂肪族聚氨酯脲体系中加入LiClO4前后结构与性能的变化;Wen等]则报道了加入LiClO4后水溶性的脂肪族聚氨酯脲的内部相结构的变化。而真正以喷涂成型工艺为背景的脂肪族PPG/IPDI/扩链剂的体系聚氨酯脲的微观结构与性能的关系少有报道。

扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:由于脂肪族聚氨酯脲和聚脲还具有良好的低温性能,故研究适用于反应喷涂成型脂肪族聚氨酯脲和聚脲的结构与性能间的关系均具有重要意义。本文用端氨基聚醚或聚氧化丙烯二元醇和不同扩链剂与IPDI反应,合成了不同结构的脂肪族聚氨酯脲和聚脲,研究了不同结构的扩链剂对聚氨酯脲和聚脲微观结构与力学性能的影响。

扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:原料及精制。二官能度的聚氧化丙烯二醇(GE220)由高化三厂提供,羟值为56mgKOH/g,使用前110℃下真空干燥3h。两官能度的端氨基聚氧化丙烯(JeffamineD2000)由Huntsman公司提供,数均分子量为2000,使用前在100℃下真空干燥3h。


二乙基甲苯二胺

采用二胺作为扩链剂,主要原因如下:①二胺扩链剂固化的涂层的力学强度明显高于二元醇扩链的;②胺类扩链剂反应速度远较醇类高,可以少用甚至不用催化剂;③胺类扩链剂具有优异的抗潮气敏感性,这一性能极为重要,因为在露天对潮气过于敏感而引起涂层发泡,涂层性能将大大下降。胺基的反应活性远高于羟基和水,因此可有效抑制发泡。不同的胺类扩链剂反应活性不同,芳香族伯胺类扩链剂如二乙基甲苯二胺((DMTDA,美国Albemarle公司牌号Ethacure300),芳香族仲胺扩链剂如4,4′-双仲丁胺基二苯甲烷(美国UOP公司牌号Unilink4200),低分子量聚氧化丙烯二胺如Jeffamine D230(M=230,f=2)等。


扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:IPDI和异佛尔酮二胺(IPDA)由德国Degussa-Hüls公司生产,IPDA用NaOH干燥24h后减压蒸馏,收集130~131/666Pa℃的馏分。无水乙二胺(EDA)为上海化学试剂公司产品,分析纯,使用前用NaOH干燥24h后常压蒸馏,收集116~117℃的馏分。己二胺(HDA)化学纯,使用前在80~90℃之间真空脱水。二甲基甲酰胺(DMF)化学纯,使用前用无水硫酸镁干燥24h后减压蒸馏,收集54~55/1333Pa℃的馏分,然后用0。4nm分子筛干燥备用。

扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:聚氨酯脲和聚脲的合成将GE220和IPDI混合后,滴加催化剂二丁基二月桂酸锡(其含量为1。0×10-4g/gGE220)后缓慢升温至85℃下反应,直至体系的NCO含量达到理论值,得到端NCO基预聚物,其NCO含量按照ASTMD2572-80测定。将端NCO预聚物溶解在DMF溶剂中(质量分数为40%),加入计量的质量分数为25%的扩链剂的DMF溶液,然后在室温下搅拌均匀后倒入聚四氟乙烯模具中,在50~60℃下挥发溶剂并继续反应24~36h。

扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:最后在0。1MPa真空度和80/1h℃,110/3h℃条件下挥发溶剂并继续反应至恒重,得到厚度为1mm左右的聚氨酯脲试样。将JeffamineD2000室温滴加到IPDI中后,缓慢升温至85℃下反应,直至体系的NCO含量达到理论值,得到端NCO基预聚物,其NCO含量按照ASTMD2572-80测定。

扩链剂对聚氨酯脲影响的实验:将端NCO预聚物溶解在DMF溶剂中(质量分数为40%),加入计量的质量分数为25%的扩链剂的DMF溶液,然后在室温下搅拌均匀后倒入聚四氟乙烯模具中,后续反应工艺与条件同聚氨酯脲,得到厚度为1mm左右的聚脲试样。分别合成了IPDA,EDA,HDA三种不同扩链剂扩链的聚氨酯脲和聚脲试样,它们的化学组成均为:IPDI∶GE220(或JeffamineD2000)∶扩链剂=1。05∶0。39∶0。61(物质的量比)。

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